Новоиспеченный муж узнал об адюльтере и потребовал развода. Однако сослуживцы убеждали стреляться — затронута-де честь мундира. В отчаянии Марина писала Феликсу: «Полк будет подбивать на дуэль, и кончится очень плохо... Ради Бога, устройте так, чтобы ваш брат не появлялся в Петербурге... Тогда злые языки успокоятся, и к осени все уляжется». Но Николай прятаться не стал и принял вызов.
За два часа до дуэли он написал Марине письмо: «Дорогая! Мне страшно тяжело, что не вижу тебя перед смертью, не могу проститься и сказать, как сильно я люблю тебя... У меня нет даже твоей фотографии, чтобы поцеловать ее. Единственная вещь, которую я от тебя имею, — маленькая прядь волос, которую храню как святыню».
Стрелялись с тридцати шагов на Крестовском острове ранним утром двадцать второго июня. Юсупов выстрелил в воздух, Мантейфель промахнулся, потребовал продолжить — теперь уже с пятнадцати шагов — и на сей раз попал в цель. Николай, как и в первый раз, отказался стрелять в противника. До двадцатишестилетия он не дожил восемь месяцев...
Убитая горем Марина писала Феликсу: «Я должна видеть его гроб, помолиться на нем... Помогите пробраться в церковь, сделайте это для меня, сделайте это для вашего брата!» Но Феликс не внял ее мольбам — он, как и все, винил в трагедии Марину.
О гибели графа художник Серов узнал из газет и в первую минуту подумал о несчастной княгине Зинаиде Николаевне: «Какое горе для матери! Она души не чаяла в своих сыновьях!» Валентин тут же послал телеграмму с соболезнованиями на Мойку, 94, во дворец Юсуповых. Потом весь день прометался по мастерской, не в силах сосредоточиться хоть на чем-нибудь. «Обреченность, — неожиданно понял он, — вот что меня тревожило, когда писал портрет Николая. Я видел в его лице обреченность...»
Дуэль потрясла весь Петербург. От Мантейфеля многие отвернулись, он покинул полк и уехал в имение. Изгоем сделалась и Марина. Сразу после дуэли Гейден разошлась с мужем, с тяжелой депрессией попала в больницу, а затем навсегда уехала за границу.